Cherenkov Telescope Array(CTA) 計画: 全体報告 (25)
LST2-4 (遂に建設中！)

MAGIC(稼働中)

LST1(稼働中)

完成予想図

野田浩司（千葉大学）
窪秀利, 齋藤隆之, 武石隆治, 手嶋政廣, 戸谷友則, 吉越貴紀 (東京大), 吉田龍生 (茨城大),井岡邦仁 (京都大), 山本常夏 (甲南大), 田島宏康 (名古屋大), 他 CTA Consortium

2024年3月13日
日本天文学会2024年春季年会

CTA Consortium
25か国>1500名
CTA-Japan 126名
青山大

東大
宇宙線研

浅野勝晃, 阿部正太郎, 粟井恭輔, 糸川拓海, 猪目祐介,
笛吹一樹, 大石理子, 大岡秀行, 大谷恵生, 窪秀利, 齋藤隆之,
武石隆治, 手嶋政廣, バクスター・ジョシュア・稜, 橋山和明,吉越貴紀, Daniela Hadasch, Daniel Mazin, Marcel Strzys,大林花織, 佐藤優理, 田中周太,山崎了, 吉田篤正
Ievgen Vovk, Paul K. H. Yeung
茨城大 片桐秀明, 佐藤寛太, 柳田昭平,(以下共同研究員)稲田知大, 岡知彦, 櫻井駿介, 高田順平,
吉田龍生
野崎誠也, 広谷幸一, 深見哲志, 村瀬孔大, K.S.Cheng,
宇宙研 林克洋
Xiaohong Cui, Timur Dzhatdoev, David C.Y. Hui, Albert K.H. Kong
Pratik Majumdar, Thomas P. H. Tam, Wenwu Tian, Lihong Wan
大阪大 井上芳幸, 松本浩典, Ellis Owen
東大理
大平豊, 戸谷友則, 馬場彩
神奈川大 辻直美
都立大川中宣太, 藤田裕
北里大 村石浩東北大當真賢二岐阜大 佐野栄俊
徳島大折戸玲子
京大基研 井岡邦仁, 石崎渉富山大
廣島 渚
京大理 鶴剛, 寺内健太, 李兆衡
名大理
立原研悟, 早川貴敬, 福井康雄, 山本宏昭
熊本大 高橋慶太郎
名大ISEE 奥村曉, 重谷優斗, 河原﨑琉, 高橋光成, 田島宏康,
KEK素核研 田中真伸
BANG SUNGHYUN
甲南大 井上剛志, 鈴木寛大, 田中孝明,千川道幸, 溝手雅也, 山本常夏 広大先理工 今澤遼, 榧木大修, 木坂将大, 須田祐介, 高橋弘充, 深沢泰司
広大宇宙科学センター 水野恒史
国立天文台 郡和範
宮崎大森浩二埼玉大 勝田哲, 清本拓人, 立石大,山形大
郡司修一, 坂本貫太, 門叶冬樹, 中森健之
寺田幸功
山梨学院大 内藤統也, 原敏
仙台高専 加賀谷美佳, 林航平
長瀧重博, 榊直人,澤田真理, Maxim Barkov, Gilles Ferrand,
千葉大 井上進, 小林志鳳, 野田浩司 理研
東海大 阿部和希, 韓天舒, 櫛田淳子,
Haoning He, Donald Warren
佐々誠司, 高橋菜月, 西嶋恭司, 立教大
内山泰伸, 林田将明
2 3姚屹
早稲田大 片岡淳CTAの性能、狙うサイエンス

従来の望遠鏡よりu一桁高い感度
u一桁広い帯域(20 GeV-300 TeV)
u角度分解能～2倍(2分角@10TeV)
n 検出天体 約230個(現行)⇒1000個以上
n 最遠方 ｚ～1.1(GRB201216C)⇒ z～4 GRB等
宇宙線起源

銀河面

ブラックホール
ブラックホール
物理・ジェット
物理・ジェット形成形成
赤外・可視背景放射→宇宙の星形成史 暗黒物質対消滅γ線探索
3

ローレンツ不変性検証
3

CTA北サイト スペイン・ラパルマ (4LST, 9-15MST)
2016年〜 LST1建設、2020年〜 定常観測、2025年〜 LSTステレオ観測
LST2-4 (建設中!)

MAGIC(稼働中)

LST1(稼働中)

CTA南サイト チリ・パラナル (0-4LST, 14-25MST, 37-70SST)
2023年〜 建設、2030年〜 フルアレイ

LST 23m口径
20 GeV - 3 TeV

MST 12m口径
80 GeV - 50 TeV

SST 4m口径
1 TeV - 300 TeV

4大口径望遠鏡（LST）• 口径23 m、低E閾値 ~20 GeV。この領域で突発天体に対して最高の感度• 空のどの方向にも20秒以内に望遠鏡を向けることができる
突発天体、エネルギーがソフトな天体（ex. 遠方天体 w/ EBL）に最適, DE

ITコンテナ ＠LST1
日本の大きな貢献
望遠鏡制御、データ取得
リアルタイム解析
MC、オフライン解析

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LST-1による観測• 2020年より1800時間以上科学観測"Performance paper"(ApJ 956, 80 (2023))• 1台の感度は、全体ではMAGIC2台に及ばないが、<70 GeVでは有利• かに星雲・かにパルサー観測による性能評価論文 (ApJ 956, 80 (2023))• Gemingaパルサー

21時間で8σ (P2)– MAGICは80時間で6σ• LHAASO J2108（A&A 673 A75 (2023)）• BL Lac、新星RS Oph（2021年8月）"First results of pulsar observations with the LST-1" (ICRC2023)• 銀河中心（2021-2022観測）：阿部講演（15日星間現象）• GRB 221009A（2022年10月）：寺内講演（14日コンパクト天体）• OP313の発見検出（2023年12月）• 第2期 proposal 評価完了、3/27開始

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OP 313• FSRQ ＠ z=0.997• 2023年12月：LATや可視光での増光
LSTによる発見検出 (ATel #16381)– IACT史上最も遠いAGN検出• GRB 201216C @ z=1.1が最遠記録– 低E閾値によりMAGICよりも先に発見– 各プレスリリース

Nov 2023• 2024年2月：LATでさらに増光、史上最も明るくなった (ATel #16497)– https://fermi.gsfc.nasa.gov/ssc/data/access/lat/msl_lc/• LST-1でも継続観測中。Stay tuned
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LST2-4号基LST 2-4号基@ラパルマ 建設状況

昨年６月

Mazin(ICRR)

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LST2-4号基LST 2-4号基@ラパルマ 建設状況
先週
今年2月

Mazin(ICRR)

LST-4

カメラアクセスタワー(高さ13m)フライホイール収納庫(望遠鏡高速駆動電源）
１８０度/20秒

望遠鏡構造体下部
望遠鏡回転レール
LST-2

LST-３

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要素準備も順調

2025年度中に3台建設完了予定

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MST、SST、南LST
MST、 SST• Davies-Cotton MST• 12m口径• 北サイト• NectarCam (アナログトリガカメラ)• 2024年初号機建設• 南サイト

• FlashCam(デジタルトリガカメラ）• 2024年、サイト付近に試作機建設• Schwarzschild-Couder MST (SCT)•••

10 m口径、fine pixel 1.1万 SiPM ピクセル
南サイトのみ(拡張計画)
アリゾナにプロトタイプ→camera upgrade• SST• 4 m口径(Schwarzschild-Couder)• この後の奥村講演参照

SiPMの長期耐久試験中（＞3ヶ月）• LST 5-6号基＠南サイト• 望遠鏡全体入札中(イタリアグループ)• 日本グループ技術協力

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まとめ
• LST1号基による観測継続中、次々と成果– OP313（z=0.997!）、GRB 221009A、GC– MAGICとの共同観測も粛々と進行中• LST2-4の建設が遂に本格再開、2025年度中に建設完了予定• MST、SSTの開発、LST＠南へも貢献

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12

LST2-4号基LST 2-4号基@ラパルマ 建設状況

昨年11月

望遠鏡回転レールMazin(ICRR)

カメラアクセスタワー

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大口径望遠鏡(LST)初号基@スペイン・ラパルマ島
ロケ・ムチャチョス 天文台(ORM) @2200m

LST初号基(LST-1)
口径 23 mMAGIC
口径 17 mCredit: S.Nozaki

積算時間数

科学観測 2020年1月から1800時間以上
LST1単独LST1とMAGIC
同時観測
(3割）

スペイン外からのリモート運用（2021年1月～2022年12月）【 観測結果は、次の武石講演 】

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LST 2-4号基 準備状況：カメラ・光学系
LST-2@テネリフェ島

山本(甲南大)、窪(ICRR)

全系試験中

PMT 7本+GHz波形記録回路

ノイズ分布
0.25
p.e.

265台/望遠鏡
0.20

LST-3@テネリフェ島
全系試験中

分割鏡 3台分630枚

LST-4@テネリフェ島

野田(千葉大)全系試験中

3m

ShieldCalibration Laser
望遠鏡へ取付予定：分割鏡 2024～2025年度、カメラ 2025年度@ラパルマ倉庫
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LST 2-4号基 準備状況：外国グループ担当

camera archazimuth lock2-4号基 現地建設並行⇒2025年度完成⇒LST 4基アレイによる観測 1612